KR20190095662A - 직접구동 방식의 로터리 테이블 - Google Patents

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KR20190095662A
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Abstract

본 발명은 로터리 테이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자와 하우징 사이에 구비되는 구동부를 통해 자기력을 이용하여 회전자를 정밀하게 회전시키기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 가공대상물을 가공하기 위해 구성되는 회전자가 회전될 시, 회전자의 회전에 의해 발생하는 압축유동 내부공기를 고정자의 외부로 배출시킬 수 있는 로터리 테이블을 제공하는데 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명은 내부공기가 배출되는 공기배출유로가 형성되고, 해당 공기배출유로는 다단절곡된 형태로 구성됨으로써, 내부공기는 배출되되, 외부공기 또는 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로 내부에서 발생하는 공기 또는 이물질에 의한 장치의 파손, 가공 성능 저하 또는 생산성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

직접구동 방식의 로터리 테이블{Direct drive rotary table}
본 발명은, 직접구동 방식의 로터리 테이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자와 하우징 사이에 구비되는 구동부를 통해 자기력을 이용하여 회전자를 정밀하게 회전시키기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 가공대상물이 놓여지는 스테이지를 회전자와 탈착 가능하도록 구성함으로써, 가공대상물의 상태에 따라 스테이지를 교체하여 사용하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 가공대상물을 가공하기 위해 구성되는 회전자가 회전될 시, 회전자의 회전에 의해 발생하는 압축유동 내부공기를 고정자의 외부로 배출시킬 수 있는 직접구동 방식의 로터리 테이블에 관한 것이다.
일반적으로, 공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 모재(이하 ‘가공대상물’이라 한다.)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.
상기 공작기계는 크게 가공대상물이 회전하고 고정된 공구가 이동하여 가공하는 터닝센터(Turning Center)와, 공구가 회전하고 가공대상물이 이동하여 가공하는 머시닝센터(Machining Center)로 구분할 수 있다.
여기서, 후자인 머시닝센터의 경우, 가공대상물을 테이블 상에 배치하고 회전하는 로터리 테이블을 포함할 수 있다. 이러한 로터리 테이블은 턴테이블로 불리우기도 한다.
이러한 로터리 테이블은 상측이 개구되는 하우징과, 상기 하우징 내에서 회전하는 회전자와, 상기 회전자에 배치되어 가공대상물을 상측에 고정하여 회전하는 테이블과, 상기 회전자를 회전시키는 고정자를 포함할 수 있다.
일반적으로 로터리 테이블은 회전자의 고속 회전에 의해 내부에 압축되어 유동되는 내부공기가 발생할 수 밖에 없다.
이러한 압축유동 공기로 인해 회전자는 진동이 발생하고, 회전자의 진동은 테이블에 전달되므로 가공대상물의 정밀한 가공이 어려운 문제점이 있다.
또한, 회전자와 고정자 사이에 발생하는 발열에 의해 열변위 문제가 발생할 수 있고, 이러한 문제는 공작기계의 파손, 가공 성능 저하 또는 생산성 저하를 야기할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0530562호 '로터리 테이블 장치'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 가공대상물이 놓여지는 스테이지를 회전자 및 하우징 중 어느 하나와 탈착 가능하도록 구성함으로써, 가공대상물의 상태에 따라 스테이지를 교체하여 사용할 수 있는 직접 구동방식의 로터리 테이블을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 회전자와 하우징 사이에 구비되는 구동부를 통해 자기력을 이용하여 회전자를 정밀하게 회전시킬 수 있는 직접 구동방식의 로터리 테이블을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 가공대상물을 가공하기 위해 구성되는 회전자가 회전될 시, 회전자의 회전에 의해 발생하는 압축유동 내부공기를 고정자의 외부로 배출시킬 수 있는 직접 구동방식의 로터리 테이블을 제공하는데 목적이 있다.
보다 상세하게, 본 발명은 내부공기가 배출되는 공기배출유로가 형성되고, 해당 공기배출유로는 다단절곡된 형태로 구성됨으로써, 내부공기는 배출되되, 외부공기 또는 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 직접 구동방식의 로터리 테이블을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 직접구동 방식의 로터리 테이블은, 가공대상물이 놓여지는 스테이지부, 상기 스테이지부의 하부에 결합되며, 자기력에 의해 회전되는 회전부,내부에 구비되는 회전축에 상기 회전부의 적어도 일부가 결합되는 몸체부 및 상기 회전부와 상기 몸체부 사이에 구성되며, 자기력을 이용하여 상기 회전부를 회전시키는 구동부를 포함한다.
또한, 상기 구동부는, 상기 회전부에 구성되며, 전력에 의해 자기장이 유도되는 회전자 및 상기 몸체부에 구성되며, 자기장을 발생시키는 고정자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 회전자의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 결합되어 자기장을 차단하는 차폐쉴드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차폐쉴드는, 측면의 일부가 상기 고정자를 향해 돌출되어 상기 고정자의 적어도 일부를 가릴 수 있다.
또한, 상기 스테이지부는, 가공대상물이 놓여지는 흡착플레이트 및 상기 흡착플레이트의 하부에 형성되어 상기 회전부에 삽입되는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 흡착플레이트는, 상기 가공대상물에 흡착력을 제공하기 위한 음압이 유동되는 플레이트음압유로가 구성되고, 상기 가공대상물이 접촉하는 상부에 적어도 하나의 플레이트음압홈이 형성되며, 상기 플레이트음압유로는 상기 회전부 및 상기 몸체부에 적어도 일부가 삽입되어 상기 플레이트음압홈까지 연결될 수 있다.
또한, 상기 회전축은, 상기 플레이트음압유로가 삽입되는 음압유로삽입부가 구비되고, 상기 음압유로삽입부는, 상기 플레이트음압유로가 끼워지도록 구성되는 플레이트탈착부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 회전부의 회전에 의해 압축유동되는 내부공기가 상기 몸체부측으로 배출되는 공기배출유로가 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전부는, 상기 스테이지부의 결합부가 삽입되는 플레이트결합홈이 형성된 상부회전체를 포함하고, 상기 상부회전체에는, 상기 회전부의 회전에 의해 발생하는 내부공기를 상기 몸체부로 안내하기 위한 제1 단차를 포함하며, 상기 상부회전체의 하부에 연결되어 상기 몸체부의 적어도 일부에 삽입되는 하부회전체를 포함하고, 상기 하부회전체에는, 상기 제1 단차와 결합되며, 일단이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향해 절곡되어 형성되는 제2 단차를 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체부는, 상기 상부회전체의 하부 및 상기 하부회전체의 측면에 위치되는 몸체상부커버를 포함하고, 상기 몸체상부커버에는, 상기 제1 단차 및 상기 제2 단차의 형상과 대응하는 제3 단차가 형성되며, 상기 하부회전체가 내부에 위치되도록 몸체내부영역이 형성된 몸체하우징을 포함할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 가공대상물이 놓여지는 스테이지가 회전자와 탈착 가능하도록 구성됨으로써, 가공대상물에 따라 선택적으로 스테이지를 교체하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 서보모터를 통해 회전자를 제어함에 있어 회전력을 전달하는 회전력전달수단이 타이밍벨트로 구비됨으로써, 체인 및 기어를 이용한 회전에 비해 회전자를 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
다만, 본 발명은 타이밍벨트의 장력에 의해 회전자에 틀어짐이 발생할 수 있는데, 수직방향 및 수평방향에 대한 힘을 지지할 수 있는 베어링을 배치함으로써 이를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가공대상물을 가공하기 위해 구성되는 회전자가 회전될 시, 회전자의 회전에 의해 발생하는 압축유동 내부공기가 고정자의 외부로 배출될 수 있도록 구성함으로써, 회전시 발생하는 내부공기에 의한 장치의 파손, 가공 성능 저하 또는 생산성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 내부공기가 배출되는 공기배출유로가 형성되고, 해당 공기배출유로는 다단절곡된 형태로 구성됨으로써, 내부공기는 배출되되, 외부공기 또는 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로 내부에서 발생하는 공기 또는 이물질에 의한 장치의 파손, 가공 성능 저하 또는 생산성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 공기배출유로를 회전자 및 고정자가 결합되는 부분에 구성하여 고정자로부터 회전자를 분리함으로써, 공기배출유로의 유지관리를 세밀하게 할 수 있으므로, 이물질에 의한 공기배출유로의 막힘 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 공작기계 분야, 특히 직접 구동방식의 로터리 테이블을 이용한 가공장치 분야, 회전식 테이블이 적용되는 장치 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 스테이지부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 회전부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 몸체부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 구동부를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 공기배출유로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 다른 공기배출유로를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명에 따른 직접 구동방식의 로터리 테이블에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 직접 구동방식의 로터리 테이블의 구조를 명확하게 인식하기 위해 첨부된 도면의 해칭(hatching)은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)은 가공대상물이 놓여지는 스테이부, 스테이지부(100)와 결합되고, 자기력에 의해 회전되는 회전부(200), 회전부(200)의 적어도 일부가 삽입되는 몸체부(300) 및 자기력을 이용하여 회전부(200)를 회전시키는 구동부(400)를 포함한다.
본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블은, 회전부와 몸체부 사이에 구비되는 구동부의 구동에 따라 회전부를 회전시킬 수 있으며, 회전부가 회전됨에 따라 스테이지부는 회전되고, 스테이지부에 놓여지는 가공대상물 또한 회전되는 방식이다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 통해 스테이지부(100), 회전부(200) 및 몸체부(300)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 스테이지부를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 스테이지부(100)는, 가공대상물이 놓여지는 흡착플레이트(110) 및 회전부(200)에 삽입되는 결합부(120)를 포함한다.
결합부(120)는 회전부(200)에 삽입되도록 흡착플레이트(110)의 하부 일부에 하방 돌출되어 형성될 수 있다.
흡착플레이트(110)는 원판형태로 형성되며, 상부에 놓여지는 가공대상물을 흡착하여 고정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이를 위해 흡착플레이트(110)는, 가공대상물이 놓여져 접촉되는 상부에 적어도 하나의 플레이트음압홈(111)이 형성되고, 내부에는 음압이 유동되는 플레이트음압유로(130)가 구성될 수 있다.
플레이트음압유로(130)는 관형태로 형성되며, 음압이 유동될 수 있는 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
플레이트음압유로(130)의 일단은 몸체부(300)에 삽입되고, 몸체부(300)의 일부와 결합되며, 해당 플레이트음압유로는(130)는 몸체부(300)로부터 결합부(120)를 관통하여 플레이트음압홈(111)까지 연결된다.
플레이트음압홈(111)이 복수 개인 경우, 플레이트음압홈(111)과 연결되는 유로는 플레이트음압홈(111)의 개수와 대응하도록 구성되어 연결될 수 있다.
도 3은 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 회전부를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 회전부(200)는 스테이지부(100)와 결합되는 상부회전체(210), 상부회전체(210)의 하부에 결합되며, 구동부(400)의 구동에 따라 회전되는 하부회전체(220)를 포함한다.
상부회전체(210)는 스테이지부(100)와 결합되며, 스테이지부(100)의 결합부(120)가 삽입되는 결합부관통홀(212)이 형성된다.
결합부관통홀(212)은 스테이지(100)의 결합부(120)와 대응하는 형태로 형성되며, 결합부관통홀(212)에는 플레이트탈착부재(미도시)가 구비되어 스테이지부(100)의 결합부(120)가 끼워지도록 구성되는 것이 바람직하다.
플레이트탈착부재(미도시)는 결합부관통홀(212)에 끼워지는 결합부(120)를 압축하여 고정할 수 있는 오링(oring)으로 구비될 수 있다.
이와 같이 가공대상물이 놓여지는 스테이지부(100)는 회전부(200)와 탈착 가능하도록 구성됨으로써, 가공대상물에 따라 선택적으로 스테이지를 교체하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
하부회전체(220)는, 도 1에 도시된 바와 같이 몸체부(300)에 삽입되어 몸체부(300) 내에서 회전되는 것으로, 스테이지부(100)와 결합되는 상부회전체(210)의 하부에 결합된다.
하부회전체(220)는 스테이지부(100)의 결합부(120)이 삽입될 수 있도록 플레이트삽입부(222)가 형성되며, 플레이트음압유로(130)가 관통하여 삽입될 수 있도록 내부에 유로관통부(223)가 형성될 수 있다.
본 발명의 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)은, 가공대상물의 정밀한 가공을 위해 회전부(200)의 회전 변위량 측정이 가능해야 한다.
이를 위해 하부회전체(220)의 하부에는, 회전방향의 기계적 변위량을 디지털량으로 변환하는 회전체검출수단이 구비되는 것이 바람직하다.
회전체검출수단은 하부회전체의 회전속도, 회부회전체의 각도, 하부회전체의 위치 중 어느 하나를 검출할 수 있다.
회전체검출수단은, 측정개시점부터의 회전각도에 대응하여 발생한 펄스를 적산하는 계수계측방식 또는 원점에 대하여 1회전 또는 다회전의 절대각도위치를 계측하는 방식 중 어느 하나를 통해 하부회전체(220)의 회전운동을 검출할 수 있다.
하부회전체(220)의 회전각도를 검출하는 방식은 다양하게 적용될 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 회전부(200)의 각도를 검출할 수 있으며, 각도를 측정할 수 있으므로 회전부(200)의 각위치를 검출할 수 있고, 회전부(200)의 각위치를 검출 할 수 있음으로써, 가공대상물을 정밀하게 가공하기 위한 회전부(200)의 회전제어가 가능하다.
회전체검출수단은, 회전부(200)와 몸체부(300)에 각각 구비될 수 있으며, 회전부(200)에 구비되는 회전체검출수단은, 하부회전체(220)의 하부에 구비되는 엔코더(224) 및 몸체부의 내부에 구비되는 디텍터(325)로 구비될 수 있다.
또한, 하부회전체(220)는 상세하게 후술할 구동부(400)의 일부를 지지하기 위한 회전자지지체(225)가 구비된다.
회전부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이 몸체부(300)의 저면과는 이격되어 삽입되며, 후술할 베어링(323, 324)에 의해 일부가 지지되어 몸체부(300)에 결합된다.
도 4는 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 몸체부를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 몸체부(300)는, 하부회전체(220)의 적어도 일부가 삽입되는 몸체상부커버(310) 및 몸체하우징(320)을 포함한다.
몸체상부커버(310)는, 상부회전체(210)의 하부 및 상기 하부회전체(220)의 측면에 위치되며, 하부회전체(220)가 삽입될 수 있도록 상부커버홀(312)이 형성된다.
몸체하우징(320)은, 하부회전체(220)가 삽입되어 회전되는 제1 영역(321)이 상부에 형성되고, 하부회전체(220)가 회전되도록 적어도 하나의 베어링(323, 324)을 포함한다.
베어링(323, 324)은, 제1 영역(321)의 상부 및 하부에 적어도 하나씩 배치될 수 있으며, 이 중 적어도 하나는 스러스트베어링으로 구성되어, 회전력전달수단(400)의 장력에 의해 하부회전체(220)의 하부에 가해지는 힘에 대응하는 것이 바람직하다.
스러스트베어링을 포함할 경우, 스러스트베어링은 상부에 구성되는 제1 영역(321)의 상부에 구비되는 것이 바람직하며, 이를 통해 하부회전체(220)를 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)의 베어링(323, 324)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전부(200)가 몸체부(300) 내부에서 회전할 수 있도록 구비되며, 스테이지부(100) 및 회전부(200)의 하중을 지지하고, 분산하기 위해 구비된다.
베어링(323, 324)은, 회전부(200) 및 회전부(200)의 상부에 결합되는 스테이지부(100)의 하중을 분산시키기 위해 구비되는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 볼의 내측 및 상부를 지지하는 내륜, 볼의 외측 및 하부를 지지하는 외륜을 포함하는 제1 앵귤러볼베어링(323) 및 볼의 내측 및 하부를 지지하는 내륜, 볼의 외측 및 상부를 지지하는 외륜을 포함하는 제2 앵귤러볼베어링(324)을 포함한다.
제1 앵귤러볼베어링(323)은, 볼의 내측 및 상부로부터 볼의 외측 및 하부로 향하는 힘을 지지하기 위한 것이며, 반대로, 제2 앵귤러볼베어링(324)은, 볼의 내측 및 하부로부터 볼의 외측 및 상부로 향하는 힘을 지지한다.
즉, 본 발명의 의한 베어링(323, 324)은 수평방향 및 수직방향에 대한 힘을 지지할 수 있다.
이를 통해 스테이지부(100) 및 회전부(200)의 하중에 의한 회전축변형에 따른 가공 성능 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
몸체하우징(320)은, 구동부(400)가 위치되도록 하부에 제2 영역(322)이 형성될 수 있다.
몸체하우징(320)의 하부에는, 상술한 회전체검출수단의 디텍터(325)가 구비된다.
디텍터(325)는, 회전부(200)의 하부회전체(220)의 하부에 구비되는 엔코더(224)와 인접하게 구비되어야 하므로, 엔코더(224)의 위치에 대응하여 몸체하우징(320)의 하부에 구비된다.
또한, 몸체하우징은(320)은, 회전부(200)의 하부회전체(220)의 일부가 삽입되어 회전될 수 있도록 회전축(326)이 저면에 구비될 수 있다.
회전축(326)은, 스테이지부(100)의 플레이트음압유로(130)가 삽입되도록 음압유로삽입부(326')가 형성된다.
음압유로삽입부(326')에는, 플레이트탈착부재(326'')가 구비되어 스테이지부(100)의 플레이트음압유로(130)가 끼워지도록 구성되는 것이 바람직하다.
플레이트탈착부재(326'')는 음압유로삽입부(326')에 끼워지는 플레이트음압유로(130)를 압축하여 고정할 수 있는 오링(oring)으로 구비될 수 있다.
몸체하우징에는 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 일측에 음압공급부(327)가 구비되며, 음압공급부(327)는 음압공급장치(미도시)의 음압공급관(미도시)이 연결되는 것으로, 음압공급부는(327)는 음압유로삽입부(326')와 연결되도록 음압공급유로(328)가 구비된다.
또한, 회전축(326)과 하부회전체(220) 사이에는 베어링(미부호)가 구비되며, 해당 베어링은 상술한 바와 같은 스러스트베어링 또는 제1 및 제2 앵귤러볼베어링(323, 324)로 구비될 수 있다.
회전축(326)의 상부에는, 해당 베어링(미부호)를 지지하기 위한 베어링커버(329)가 구비되며, 베어링커버(329)에는, 플리이트음압유로(130)가 회전축(326)의 음압유로삽입부(326')로 삽입되 수 있도록 관통홀(미부호)이 형성되는 것이 바람직하다.
몸체하우징(320)은 몸체하우징(320) 내부에 구성되는 구성품을 용이하게 유지보수할 수 있도록 제2 영역(322)이 위치하는 하부에 하부커버(301)가 구성될 수 있다.
도 5는 도 1에 나타난 직접 구동방식의 로터리 테이블의 구동부를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 5를 참조하면, 본 발명에 의한 직접구동 방식의 로터리 테이블(A)은, 자기력을 이용하여 회전부(200)를 회전시키는 구동부(400)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(400)는, 감속기를 거치지 않고 직접 회전부(200)를 회전시킬 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
기어를 통해 회전력을 전달하게 되는 경우 기어의 잇수, 지름, 치폭 등에 따라 오차가 발생할 수 있으나, 본 발명의 구동부(400)는, 감속기를 거치지 않고 직접 회전부(200)를 회전시킬 수 있으므로 감속기에 의한 기구적 전달 오차 등이 없어 정밀한 위치정도의 구현이 가능하다.
이를 위해, 본 발명의 구동부(400)는, 전력에 의해 자기장이 유도되는 회전자(410) 및 자기장을 발생시키는 고정자(420)를 포함한다.
회전자(410)는, 회전부(200)에 구성되는 것으로, 일 예로 하부회전체(220)의 둘레를 따라 구성될 수 있다.
회전자(410)의 내부에는 외부전원과 연결된 적어도 하나의 코일이 배치될 수 있다.
고정자(420)는, 몸체부(300)에 구성되는 것으로, 회전부(200)의 하부회전체(220)에 구비되는 회전자(410)와 인접하도록 몸체부(300)의 몸체하우징(320) 내부에 배치되는 것이 바람직하다.
고정자(420)는, 자성체로 형성될 수 있으며, 영구자석, 네오디움, 사무륨코발트 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
회전자(410)는 공급되는 전력의 세기에 따라 고정자(420)와의 전자기적 상호 작용이 발생함으로써 회전할 수 있으며, 회전자(410)가 구비된 회전부(200)는 전력의 방향 및 세기에 따라 회전방향 및 회전속도 조절이 가능할 수 있다.
본 발명은 상술한 회전체검출수단을 통해 회전부(200)의 각위치를 파악할 수 있고, 구동부(400)를 통해 회전부의 회전방향 및 회전속도 조절이 가능함에 따라, 감속기에 의한 기구적 전달 오차 등이 없어 정밀한 위치정도의 구현이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 의한 직접구동 방식의 로터리 테이블(A)은, 도면에는 도시되지 않았으나, 전반적인 구동을 제어하기 위한 제어모듈(미도시)을 포함한다.
제어모듈(미도시)은 몸체부(300)의 일부에 구비될 수 있으며, 몸체부(300)의 외부에 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 구동부(400)는, 회전자로부터 형성되는 자기장을 차단하기 위한 차폐쉴드(430)를 포함할 수 있다.
자기장은 제어모듈(미도시)이나 회로의 오작동을 야기할 수 있으며, 차폐쉴드(430)는 이러한 제어모듈(미도시)나 회로의 오작동을 방지하기 위해 구비된다.
차폐쉴드(430)는, 비자성체로 형성되는 것이 바람직하며, 일 예로 스테인레스가 될 수 있다. 다만, 비자성체라면 다양하게 적용될 수 있다.
차폐쉴드(430)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 구동부(400)의 회전자(410)의 상부 및 하부 중 어느 하나에 결합될 수 있다.
또한, 차폐쉴드(430)는, 도 1에 도시된 바와 같이 측면의 일부가 회전자(410)와 마주하고 있는 고정자(420)를 향해 돌출되어 형성되어 고정자(420)의 일부를 가릴 수 있다.
도 3을 참조하여 상술한, 회전부(200)의 회전자지지체(225)는 차폐쉴드(430)가 회전자(410)의 하부에 구비될 경우, 회전자(410)의 하부에 구비된 차폐쉴드(430)를 지지할 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 공기배출유로를 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 다른 공기배출유로를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명에 의한 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블은, 회전부(200)의 회전에 의해 유동되는 내부공기를 몸체부(300)측으로 배출하기 위한 공기배출유로(500)가 구비된다.
본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)은, 몸체부(300) 내에서 회전되는 회전부(200)에 의해 내부공기가 압축되어 유동되게 되며, 해당 내부공기를 외부로 배출하지 못하면, 회전부(200)가 진동하게 되고, 회전부(200)의 진동은 스테이지부(100)에 전달되기 때문에 가공대상물의 정밀한 가공이 어려워 질 수 있다.
공기배출유로(500)는 이를 방지하기 위해 구비되는 것으로, 회전부(200)와 몸체 사이에 발생하는 발열 또한 몸체부(300)측으로 배출하여 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)의 파손, 가공 성능 저하 또는 생산성 저하를 방지하는 것이 바람직하다.
공기배출유로(500)는, 몸체부(300)의 외측으로부터 몸체부(300)의 제1 영역(321) 및 제2 영역(322) 중 어느 하나를 관통하여 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 공기배출유로(500)는 다단절곡된 형태로 구비될 수 있으며, 이를 통해 외부 이물질이 몸체부(300) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 공기배출유로(500)는 회전부(200) 및 몸체부(300)의 결합부분을 통해 형성될 수 있는데, 이하에서는, 회전부(200) 및 몸체부(300)의 결합부분을 통해 형성되는 공기배출유로(500)에 대하여 설명하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)의 공기배출유로(500)는, 회전부(200) 및 몸체부(300)의 결합부분에 다단절곡되는 적어도 하나의 단차의 조합에 의해 형성될 수 있다.
공기배출유로(500)를 형성하는 단차는 제1 단차(211) 내지 제3 단차(311) 중 어느 하나의 조합으로 형성될 수 있으며, 제1 단차(211)는 상부회전체(210)의 하부 일측에 형성될 수 있다.
제1 단차(211)는, 상부회전체(210)의 외측으로부터 결합부관통홀(212)측으로 다단절곡된 형태로 형성된다.
제2 단차(221)는, 하부회전체(220)의 상부 및 측면 중 어느 하나의 일측에 형성될 수 있다.
제2 단차(221)는, 일단이 상방 및 하방 중 어느 하나의 방향을 향해 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
제2 단차(221)의 측면은, 회전부(200)의 회전에 의해 압축유동되는 내부공기가 유동되는 공기배출유로(500)를 형성하기 위한 가이드벽이 된다.
또한, 제2 단차(221)의 일부가 도 7과 같이 상부회전체(210)를 향해 절곡된 형태로 형성되 경우, 제2 단차(221)의 상부는, 상부회전체(210)의 제1 단차(211)의 일부와 결합 가능하도록 대응되는 형태로 다단절곡되어 형성되는 것이 바람직하다.
제2 단차(221)와 결합되는 부분을 제외한 제1 단차(211)의 일부와, 제2 단차(221)의 측면은, 회전부(200)의 회전에 의해 압축유동되는 내부공기가 유동되는 공기배출유로(500)를 형성하기 위한 가이드벽이 될 수 있다.
이어서, 제3 단차(311)는, 상부회전체(210)의 하부 및 상기 하부회전체(220)의 측면에 위치되는 몸체상부커버(310)의 상부의 일부에 형성되며, 제3 단차(311) 또한, 공기배출유로(500)를 형성하기 위한 다른 가이드벽이 된다.
상부회전체(210)의 제1 단차(211) 및 몸체상부커버(310)의 제3 단차(311)와, 하부회전체(220)의 제2 단차(221) 및 몸체상부커버(310)의 제3 단차(311)는 일정간격 상호 이격되며, 이를 통해 형성되는 유로는 공기배출유로(500)의 일부가 된다.
이를 위해 제3 단차(311)는, 제1 단차(211)의 일부 및 제2 단차(221)의 일부와 대응하는 형태로 다단절곡 형성되는 것이 바람직하다.
제1 단차(211)는 제3 단차(311) 와의 조합을 통해 유로를 형성할 수 있고, 제2 단차(221)는 제3 단차(311)와의 조합을 통해 유로를 형성하며, 제3 단차(311)는 제1 단차(211) 및 제2 단차(221)와의 조합을 통해 유로를 형성할 수 있다.
이와 같이 구성되는 공기배출유로(500)는, 단순관통되어 형성되는 유로에 비해 외부에서 유입되는 이물질 유입을 더욱 효과적으로 방지할 수 있고, 압축유동 공기로 인해 회전부(200)가 진동되는 것을 방지할 수 있으므로, 가공대상물의 가공불량률을 최소화할 수 있으며, 발열에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)의 파손, 가공 성능 저하 또는 생산성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블(A)의 상부회전체(210)는 공기배출유로(500)로 외부 이물질이 유비되는 것을 방지하기 위한 이물질유입방지체(213)가 구비될 수 있다.
이물질유입방지체(21)는 상부회전체(210)의 하부 및 내측면 중 어느 하나에 구비되며, 적어도 일부가 절곡된 상태로 형성된다.
이물질유입방지체(213)의 일단은 공기배출유로(500)로 이물질이 유입되지 않도록 몸체부(300)의 몸체상부커버(310)측을 향해 위치되나, 공기배출유로(500)에서 내부공기가 배출될 경우, 몸체하우징(320)측을 향해 구부러짐으로써, 내부공기가 배출될 수 있도록 할 수 있다.
이물질유입방지체(213)는, 고무와 같은 연성재질로 형성될 수 있으며, 립씰(Lip seal)로 구성되어, 상부회전체(210)를 지지하고, 동시에 이물질 유입도 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 직접 구동방식의 로터리 테이블에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
A : 로터리 테이블
100 : 스테이지부
110 : 흡착플레이트 111 : 플레이트음압홈
120 : 결합부 130 : 플레이트음압유로
200 : 회전부
210 : 상부회전체 211 : 제1 단차
212 : 결합부관통홀 213 : 이물질유입방지체
220 : 하부회전체 221 : 제2 단차
222 : 플레이트삽입부 223 : 유로관통부
224 : 엔코더 225 : 회전자지지체
300 : 몸체부
301 : 하부커버
310 : 몸체상부커버
311 : 제3 단차 312 : 상부커버홀
320 : 몸체하우징 321 : 제1 영역
322 : 제2 영역 323 : 제1 앵귤러볼베어링
324 : 제2 앵귤러볼베어링 325 : 디텍터
326 : 디텍터 326' : 음압유로삽입부
326'' : 플레이트탈착부재 327 : 음압공급부
328 : 음압공급유로 329 : 베어링커버
400 : 구동부
410 : 회전자 420 : 고정자
430 : 차폐쉴드
500 : 공기배출유로

Claims (10)

  1. 가공대상물이 놓여지는 스테이지부;
    상기 스테이지부의 하부에 결합되며, 자기력에 의해 회전되는 회전부;
    내부에 구비되는 회전축에 상기 회전부의 적어도 일부가 결합되는 몸체부; 및
    상기 회전부와 상기 몸체부 사이에 구성되며, 자기력을 이용하여 상기 회전부를 회전시키는 구동부;를 포함하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 회전부에 구성되며, 전력에 의해 자기장이 유도되는 회전자; 및
    상기 몸체부에 구성되며, 자기장을 발생시키는 고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 회전자의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 결합되어 자기장을 차단하는 차폐쉴드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 차폐쉴드는,
    측면의 일부가 상기 고정자를 향해 돌출되어 상기 고정자의 적어도 일부를 가리는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스테이지부는,
    가공대상물이 놓여지는 흡착플레이트; 및
    상기 흡착플레이트의 하부에 형성되어 상기 회전부에 삽입되는 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 흡착플레이트는,
    상기 가공대상물에 흡착력을 제공하기 위한 음압이 유동되는 플레이트음압유로;가 구성되고,
    상기 가공대상물이 접촉하는 상부에 적어도 하나의 플레이트음압홈;이 형성되며,
    상기 플레이트음압유로는 상기 회전부 및 상기 몸체부에 적어도 일부가 삽입되어 상기 플레이트음압홈까지 연결되는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 회전축은,
    상기 플레이트음압유로가 삽입되는 음압유로삽입부;가 구비되고,
    상기 음압유로삽입부는,
    상기 플레이트음압유로가 끼워지도록 구성되는 플레이트탈착부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 회전부의 회전에 의해 압축유동되는 내부공기가 상기 몸체부측으로 배출되는 공기배출유로가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 회전부는,
    상기 스테이지부의 결합부가 삽입되는 플레이트결합홈이 형성된 상부회전체;를 포함하고,
    상기 상부회전체에는,
    상기 회전부의 회전에 의해 발생하는 내부공기를 상기 몸체부로 안내하기 위한 제1 단차;를 포함하며,
    상기 상부회전체의 하부에 연결되어 상기 몸체부의 적어도 일부에 삽입되는 하부회전체;를 포함하고,
    상기 하부회전체에는,
    상기 제1 단차와 결합되며, 일단이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향해 절곡되어 형성되는 제2 단차;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 상부회전체의 하부 및 상기 하부회전체의 측면에 위치되는 몸체상부커버;를 포함하고,
    상기 몸체상부커버에는,
    상기 제1 단차 및 상기 제2 단차의 형상과 대응하는 제3 단차;가 형성되며, 상기 하부회전체가 내부에 위치되도록 몸체내부영역이 형성된 몸체하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직접구동 방식의 로터리 테이블.
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TWI714497B (zh) * 2020-04-14 2020-12-21 盛方源科技股份有限公司 可連續環轉之真空吸盤結構
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